CN111261504A - 切割装置 - Google Patents

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Abstract

提供切割装置，在实施需要切割装置和紫外线照射装置的加工时，能够实现装置的省空间化，能够抑制设备费用。该切割装置将借助粘接带而支承于环状框架的晶片分割成各个器件芯片，其中，该切割装置包含：卡盘工作台，其包含对晶片进行支承的晶片支承工作台以及配设在晶片支承工作台的外周的对环状框架进行支承的框架支承部(13)；以及切削单元，其对晶片支承工作台所支承的晶片实施切削加工。晶片支承工作台包含照射紫外线而使与晶片对应的区域的粘接带的粘接力降低的紫外线照射部。

Description

切割装置
技术领域
本发明涉及切割装置，其将借助粘接带而被支承于环状框架的晶片分割成各个器件芯片。
背景技术
由交叉的多条分割预定线划分而在正面上形成有IC、LSI等多个器件的晶片通过切割装置分割成各个器件芯片，分割得到的器件芯片被用于移动电话、个人计算机等电子设备(例如参照专利文献1)。
另外，晶片在分割成各个器件芯片之前被定位于具有对晶片进行收纳的开口部的环状框架的该开口部，与环状框架一起被粘贴粘接带而构成为一体。
并且，在对晶片实施切割加工而分割成各个器件芯片之后，对与晶片对应的粘接带的区域照射紫外线而降低粘接力。然后，将各个器件芯片从粘接带拾取并接合至布线基板上。
专利文献1：日本特开2005-046979号公报
以往，需要分别具有将晶片分割成各个器件芯片的切割装置以及对粘接带照射紫外线的紫外线照射装置，从而存在如下的问题：需要用于设置各装置的设置空间，并且设备费用变得昂贵。
发明内容
由此，本发明的目的在于提供切割装置，在实施需要切割装置和紫外线照射的加工时，能够实现装置的省空间化并且能够抑制设备费用。
根据本发明，提供切割装置，其将具有多个器件的晶片分割成各个器件芯片，所述晶片借助粘接带而被支承于环状框架，其中，该切割装置具有：卡盘工作台，其包含对晶片进行支承的晶片支承工作台以及配设在该晶片支承工作台的外周的对环状框架进行支承的框架支承部；以及切削单元，其对该晶片支承工作台所支承的晶片实施切削加工，该晶片支承工作台具有照射紫外线而使与晶片对应的区域的粘接带的粘接力降低的紫外线照射单元。
优选该晶片支承工作台具有对晶片进行支承的正面部，并且包含透过紫外线的支承基板，该紫外线照射单元包含配设在该支承基板的背面侧的紫外线照射源。优选该切割装置还具有对该卡盘工作台所支承的晶片、粘接带以及环状框架喷射清洗水而进行清洗的清洗单元。
根据本发明，无需配设与切割装置分体的紫外线照射装置，能够实现装置的省空间化，能够抑制设备费用。特别是对晶片支承工作台配设对晶片进行支承的正面部，并具有透过紫外线的支承基板，在该支承基板的背面侧具有紫外线照射源，从而能够更有效地实现装置的省空间化。
附图说明
图1是本发明实施方式的切割装置的整体立体图。
图2是示出图1所示的切割装置的主要部分的立体图。
图3是将图2所示的主要部分的卡盘工作台放大而示出的立体图。
图4是构成图3所示的卡盘工作台的晶片支承工作台的局部放大剖视图。
图5是作为被加工物的晶片、对晶片进行支承的粘接带以及环状框架的整体立体图。
图6是示出切削加工的实施方式的主要部分的立体图。
图7是已实施切削加工而被分割成各个器件芯片的晶片的立体图。
图8是示出清洗单元的清洗的方式的立体图。
图9是示出紫外线照射单元所进行的对晶片的紫外线照射的方式的局部放大剖视图。
图10是示出对粘接带T已被照射了紫外线的晶片进行清洗的方式的立体图。
标号说明
1：切割装置；1a：基台；1b：壁部；2：壳体部件；10：卡盘工作台；11：罩部件；12：晶片支承工作台；120：正面部；121：框部；122：支承基板；13：框架支承部；14：支柱；16：电动机；18：滚珠丝杠；20：切削单元；21：切削刀具；22：主轴单元；221：旋转主轴；23：主轴电动机；24：滑动部件；25：滑动板；26：Z轴方向移动电动机；27：导轨；28：滚珠丝杠；29：Y轴方向移动电动机；30：波纹状罩部件；40：清洗单元；42：清洗水；50：空气吹送单元；52：高压的空气；60：紫外线照射单元；62：紫外线照射基板；64：紫外线照射源；66：连通孔；70：电源提供电路；72：电源；A：装卸区域；B：加工区域；F：环状框架；T：粘接带。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明实施方式的切割装置进行详细说明。
在图1中示出本实施方式的切割装置1的整体立体图，在图2中示出图1所示的切割装置1的主要部分的立体图。
切割装置1具有载置并保持被加工物(图2所示的晶片W)的卡盘工作台10，并且具有将借助各个粘接带T而支承于环状框架F的晶片W分割成各个器件芯片的切削单元20。
如图1所示，卡盘工作台10能够在箭头X所示的X轴方向上进退从而定位于装卸区域A和加工区域B，在装卸区域A中，在卡盘工作台10上载置并保持晶片W或者将切削加工后的晶片W从卡盘工作台10取出并搬出，在加工区域B中，通过切削单元20对卡盘工作台10所保持的晶片W实施切削加工。切割装置1的整体被壳体部件2覆盖，在装卸区域A和加工区域B的侧方部设置有开口部。虽然在图1中进行了省略，但分别在装卸区域A和加工区域B的该开口部设置有开闭门，加工中，壳体部件2的内部成为闭空间。另外，卡盘工作台10具有波纹状罩部件30，其覆盖后述的用于使卡盘工作台10移动的移动单元。在壳体部件2的装卸区域A的上方配设有触摸面板M，该触摸面板M供作业者确认与切割装置1中的各种作业相关的信息、或进行作业的指示。
在壳体部件2的装卸区域A与加工区域B的边界的上方配设有沿箭头Y所示的Y轴方向延伸的清洗单元40。另外，在壳体部件2的与装卸区域A相邻的开口部的上方配设有沿X轴方向延伸的空气吹送单元50。清洗单元40具有朝向下方按照跨越卡盘工作台10的X轴方向的整个区域的方式以高压吹送清洗水的功能、或以高压空气喷射清洗水的双流体功能，在卡盘工作台10从加工区域B移动至装卸区域A时，对卡盘工作台10上所支承的晶片W、粘接带T以及环状框架F提供清洗水。另外，构成为从空气吹送单元50朝向下方至少对达到环状框架F的外径的区域喷射高压的空气，当作业者将晶片W与环状框架F一起从定位于装卸区域A的卡盘工作台10上取出时，能够从开口部的上方吹送高压的空气而使水分飞散。
参照图2，对将图1所示的切割装置1的壳体部件2去除后的主要部分进行更加详细的说明。
卡盘工作台10对如图所示的借助粘接带T而支承于环状框架F的晶片W进行吸引保持，卡盘工作台10具有：板状的罩部件11；大致圆柱状的晶片支承工作台12，其配设在罩部件11的中央；以及框架支承部13，其均等地配置在晶片支承工作台12的外周，用于对保持晶片W的环状框架F进行固定。
使卡盘工作台10在X轴方向的装卸区域A与加工区域B之间移动的移动单元通过下述部件实现：台座部15，其借助支柱14而对晶片支承工作台12进行固定；一对导轨17，它们配设在基台1a上；滚珠丝杠18，其配设在导轨17之间；以及电动机16，其使滚珠丝杠18旋转驱动。台座部15构成为能够沿着上述的导轨17滑动，通过适当形成于台座部15的底部下表面的未图示的卡合单元与滚珠丝杠18卡合。通过电动机16使滚珠丝杠18正转或反转，从而卡盘工作台10与台座部15一起在X轴方向上移动。在导轨17与台座部15之间配设有未图示的位置检测单元，该位置检测单元和电动机16与未图示的控制单元连接，能够将卡盘工作台10准确地定位于期望的位置。
接着，对切削单元20进行说明。切削单元20具有固定于旋转主轴221的前端部的切削刀具21，切削刀具21借助旋转主轴221而支承于主轴单元22。在主轴单元22的后端侧配设有主轴电动机23，通过主轴电动机23，借助旋转主轴221而使切削刀具21高速地旋转驱动。主轴单元22配设于滑动部件24中的滑动板25上，滑动板25通过配设于滑动部件24的Z轴方向移动电动机26沿着滑动部件24在箭头Z所示的Z轴方向上精密地进退。
滑动部件24通过设置于在基台1a上立起的壁部1b的近前侧的侧面的滑动移动单元而在水平方向(Y轴方向)上滑动自如地移动。该滑动移动单元包含：一对导轨27，它们在壁部1b的侧面的水平方向上平行地配设；滚珠丝杠28，其水平地配设在一对导轨27之间；以及Y轴方向移动电动机29，其将滚珠丝杠28在正转或反转方向上旋转驱动。并且，滑动部件24滑动自如地悬架于一对导轨27，并且在滑动部件24的背面侧通过适当的卡合单元与滚珠丝杠28卡合。根据这样构成的滑动移动单元，使Y轴方向移动电动机29在正转方向或反转方向上旋转，从而使滑动部件24在Y轴方向上精密地进退。
如图2所示，配设在卡盘工作台10的罩部件11的中央的晶片支承工作台12具有正面部120，该正面部120由圆形状的支承基板122和围绕支承基板122的框部121构成。另外，由示出将支承基板122从正面部120取下的状态的图3能够理解，在框部121所围绕的区域即支承基板122的背面侧配设有朝向上方照射紫外线的紫外线照射单元60。紫外线照射单元60具有配设在框部121的底部的紫外线照射基板62，在紫外线照射基板62上的呈格子状划分的多个区域内具有紫外线照射源(紫外线LED)64。另外，如图4所示，在紫外线照射基板62的未配设紫外线照射源64的区域内配设有上下(正面背面)贯通的连通孔66。各紫外线照射源64经由从框部121的下表面连接的电源提供电路70而连接至电源72。
支承基板122由透明的具有通气性的板状部件、例如多孔玻璃(多孔质玻璃)构成。如图3和图4所示，支承基板122载置于上述的框部121内的紫外线照射单元60上，支承基板122的上表面与框部121的上表面一致。吸引通路141在晶片支承工作台12内通过，在该吸引通路141上连接有在吸引通路141中产生负压的吸引单元(省略图示)，经由紫外线照射基板62的连通孔66和具有通气性的支承基板122而隔着粘接带T对支承基板122的上表面所保持的晶片W作用负压。另外，支承基板122未必需要是整体具有通气性的多孔玻璃，也可以只是采用平坦的大致圆形状的玻璃板。在该情况下，在支承基板122的外周部与框部121的边界上在多个部位形成上下连通的间隙，经由该间隙而对支承基板122上作用负压即可。
本实施方式的切割装置1大致如上述那样构成，下面对使用上述切割装置1将晶片W分割成各个器件芯片的步骤进行说明。
在使用切割装置1对晶片W进行切削时，如图5所示，准备借助粘接带T而支承于具有开口部的环状的环状框架F的晶片W。晶片W经由分割预定线6划分而在正面Wa上形成有多个器件4。粘接带T是粘接力通过照射紫外线而降低的带，例如可以使用对由聚氯乙烯(PVC)构成的片状基材的粘贴面(粘贴晶片W的面)涂布由通过照射紫外线发生硬化而使粘接力降低的丙烯酸系基础树脂等构成的UV硬化糊而成的带。另外，粘接力通过照射紫外线而降低的带是周知的，只要是粘接力通过照射紫外线而降低的带，则不妨碍使用除上述粘接带T以外的带。
若如上述那样准备了借助粘接带T而支承于环状框架F的晶片W，则使粘接带T侧朝下而载置于定位在装卸区域A的卡盘工作台10的晶片支承工作台12的正面部120上来进行吸引保持，并且利用框架支承部13对支承晶片W的环状框架F进行固定。若将晶片W保持于卡盘工作台10，则使卡盘工作台10移动至加工区域B侧。
如图6所示，切削单元20的主轴单元22具有：切削刀具21，其固定于旋转主轴221的前端部，在外周具有切刃；以及刀具罩223，其对切削刀具21进行保护。切削刀具21例如是电铸磨具，直径设定成50mm、厚度设定成30μm。切削刀具21通过主轴电动机23的驱动，例如按照20,000rpm的速度进行旋转。在刀具罩223上，在与切削刀具21相邻的位置配设有切削水提供单元224，将切削水朝向切削刀具21的切削位置提供。在通过切削刀具21实施切削加工时，预先使用未图示的对准单元，进行切削刀具21与卡盘工作台10所保持的晶片W的加工位置的对位(对准)。该对准单元至少具有未图示的照明单元和拍摄单元，构成为能够从晶片W的正面Wa侧对晶片W的正面Wa的分割预定线6进行拍摄、检测。
若利用该对准单元实施了对准，则将与旋转主轴221一起高速旋转的切削刀具21定位于晶片W上的规定的加工开始位置，使切削刀具21的下端位置下降至将晶片W完全切削且略微到达粘接带T的高度位置而进行切入，使保持着晶片W的卡盘工作台10相对于切削刀具21在箭头X所示的X轴方向(加工进给方向)上移动。此时的加工进给速度例如设定成50mm/秒。由此，如图6所示，对晶片W的与分割预定线6对应的区域进行切削而形成切削槽100。并且，一边通过上述移动单元使卡盘工作台10在X轴方向和与X轴方向垂直的方向上适当移动，一边通过上述切削刀具21对晶片W的规定方向的所有分割预定线6形成切削槽100。若与晶片W的规定方向的所有分割预定线6对应地形成了切削槽100，则使晶片支承工作台12旋转90度而在与上述规定方向垂直的方向上与上述同样地在与分割预定线6对应的区域形成切削槽100。由此，在晶片W的与所有分割预定线6对应的区域形成切削槽100。其结果是，如图7所示，形成于晶片W的正面Wa的器件4被分割成各个器件芯片4’。
若如上述那样通过切削单元20实施了形成切削槽100的切削加工，则如图8所示，一边从清洗单元40朝向下方以高压喷出清洗水42，一边使卡盘工作台10在X轴方向上即从加工区域B侧朝向装卸区域A移动。由此，对晶片W、粘接带T以及环状框架F进行清洗，从而将切削加工时飞散的未图示的切削屑去除。另外，在从清洗单元40喷出清洗水42时，为了提高清洗效果，优选采用以高压空气喷射清洗水42的双流体喷射。
若如上述那样对晶片W、粘接带T以及环状框架F进行了清洗，则将卡盘工作台10定位于装卸位置A而使其停止。若在装卸位置A使卡盘工作台10停止，则由作为晶片支承工作台12和晶片W的局部放大剖视图示出的图9能够理解，使紫外线照射源64工作规定时间(例如30秒左右)。从紫外线照射源64照射的图中UV所示的紫外线透过由多孔玻璃构成的支承基板122而照射至与晶片W对应的区域的粘接带T，降低粘接带T的粘接力。即，当对粘接带T照射紫外线时，包覆在粘接带T的正面(粘贴晶片W的面)的UV硬化糊发生硬化从而粘接力降低。另外，此时的粘接力的降低是降低至在一定程度上保持粘接带T上的各个器件芯片4’的程度，而不是降低至使粘接力完全消失的程度。另外，该紫外线的照射是在刚利用上述清洗单元40进行了清洗之后即在晶片W和带T上残留有清洗水42的状态下实施的。通常，关于粘接力通过照射紫外线而降低的UV硬化糊，若在含有氧的空气内照射紫外线，则粘接力的降低较小。由此，如上所述在晶片W和粘接带T上残留有清洗水42的状态下从粘接带T的下表面侧照射紫外线，能够使粘接带T与空气中的氧隔离，从而高效地降低粘接力。
若如上述那样从支承晶片W的粘接带T的下表面侧照射紫外线而使粘接带T的粘接力降低，则如图10所示，利用作业员的手(H所示)对处于装卸区域A的卡盘工作台10所保持的环状框架F进行把持，将晶片W与环状框架F一起从与装卸区域A对应而设置的开口部取出。此时，从空气吹送单元50的下表面喷射高压的空气52，将残留在晶片W、粘接带T、环状框架F上的清洗水42吹散，成为去除了水分的干燥状态。另外，在图10中，示出利用作业员的手动作业实施了取出环状框架F的作业的例子，但未必限于通过手动作业进行取出，也可以使用基于具有吸附单元的臂等的自动搬出装置。如上述那样从装卸区域A搬出的晶片W被搬送至下一工序(例如拾取工序、接合工序等)，或者被搬送至将晶片W与环状框架F一起收纳的未图示的收纳盒中而进行收纳。
如上所述，根据本实施方式的切割装置1，对构成卡盘工作台10的晶片支承工作台12设置紫外线照射单元60，该紫外线照射单元60照射紫外线而使与晶片W对应的区域的粘接带T的粘接力降低。由此，无需配设与切割装置1分体的紫外线照射装置，能够实现装置的省空间化，能够抑制设备费用。特别是，对晶片支承工作台12设置对晶片W进行支承且透过紫外线的支承基板122，在支承基板122的背面侧具有紫外线照射源64，从而更有效地实现装置的省空间化。

Claims (3)

1.一种切割装置，其将具有多个器件的晶片分割成各个器件芯片，所述晶片借助粘接带而被支承于环状框架，其中，
该切割装置具有：
卡盘工作台，其包含对晶片进行支承的晶片支承工作台以及配设在该晶片支承工作台的外周的对环状框架进行支承的框架支承部；以及
切削单元，其对该晶片支承工作台所支承的晶片实施切削加工，
该晶片支承工作台具有照射紫外线而使与晶片对应的区域的粘接带的粘接力降低的紫外线照射单元。
2.根据权利要求1所述的切割装置，其中，
该晶片支承工作台具有对晶片进行支承的正面部，并且包含透过紫外线的支承基板，该紫外线照射单元包含配设在该支承基板的背面侧的紫外线照射源。
3.根据权利要求1或2所述的切割装置，其中，
该切割装置还具有对该卡盘工作台所支承的晶片、粘接带以及环状框架喷射清洗水而进行清洗的清洗单元。
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